Innowacyjny wykrywacz min

Innowacyjny wykrywacz min

Badacze z Laboratorium Lincolna należącego do MIT opracowują system kierunkowej wiązki dźwiękowej, dzięki której możliwe jest znajdywane zakopanych min lądowych z bezpiecznej odległości.

Naukowcy zbudowali prototyp detektora i przetestowali go na poligonie wojskowym w New Hampshire. Urządzenie wykrywa metalowe i plastikowe miny, jednak wymagane jest jeszcze zwiększenie mocy akustycznej, aby korzystanie z urządzenia było bezpieczne.

Wiele istniejących prototypów systemów tego typu potrafi wykrywać jedynie metalowe miny, ma mocno ograniczony zasięg, lub są mało praktyczne w terenie. Robert W. Haupt z Laboratorium Lincolna powiedział, że istnieje ogromne zapotrzebowanie na skuteczne i bezpieczne metody szybkiego i dokładnego wykrywania min, zarówno metalowych jak i plastikowych.

Haupt wraz z kolegami zbudowali przekaźnik dźwiękowy dużej mocy nazywany parametrycznym szeregiem akustycznym, który jest jednym z najwydajniejszych urządzeń tego typu. Szereg ten jest zbudowany z ceramicznych przetworników, które są urządzeniami emitującymi silne i wąskie wiązki akustyczne przy częstotliwościach ultradźwiękowych. Z odległości 1 m ciśnienie ultradźwiękowe mierzy 155 decybeli co stanowi większą wartość niż w przypadku silnika odrzutowego. Poza wiązką, jej intensywność akustyczna spada praktycznie do zera.

W wyniku procesu znanego jako samodemodulacja, powietrze przez wiązką akustyczną konwertuje ultradźwięki do tonów słyszalnych należących do znacznie niższych częstotliwości, które człowiek odbiera jako bardzo głośne dźwięki. W przeciwieństwie do ultradźwieków, dźwięki o niskich częstotliwościach mogą wchodzić w głąb ziemi, generując możliwe do wykrycia w urządzeniu detekcyjnym drgania.

Zastosowanie ultradźwięków pozwala na użycie bardzo wąskiej i wysoce ukierunkowanej wiązki akustycznej, podobnej do światła wychodzącego z latarki. Dzięki temu, wiązka ta może być „przykładana” w dokładnie wyznaczone miejsce, zwiększając bezpieczeństwo ludzi w otoczeniu oraz zwiększając precyzję poszukiwań.

Kiedy wiązka dźwiękowa uderza w miejsce, gdzie znajduje się zakopana mina, generowane są drgania, które dzięki zjawisku rezonansu wydobywają się na zewnątrz w postaci fal dźwiękowych. Drgania są odczytywane przez system laserowy zwany wibrometrem Dopplera. Drgania wywołane przez minę mają charakterystyczny przebieg i różnią się od tych generowanych przez kamienie i inne przedmioty znajdujące się w ziemi.

Haupt pracuje także nad systemem do detekcji uszkodzeń w mostach betonowych.

(lz)